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關鍵詞:地下水;修復技術;研究進展
1 引言
隨著社會經濟的發展和人類對自然資源開發利用活動的日益加強,大量污染物(如重金屬、持久性有機物等)通過不同途徑進入土壤系統中,進而通過遷移、擴散和滲透作用進入地下水環境,對土壤和地下水環境造成污染,破壞了其原有的生態平衡。這些污染物還可以通過飲用水或地下水-土壤-植物系統,經食物鏈進入人體,因此也影響到人類的健康。鑒于地下水污染的嚴重性,國內外學者已廣泛開展對地下水污染修復技術的研究,同時地下水污染修復技術在大量實踐應用中得到了不斷地改進和創新。
2 基本概念
2.1 地下水的定義。
地下水是指埋藏在地面以下,存在于巖石和土壤孔隙中可流動的水體 [1] ,狹義上是指淺層地下水,即第一個隔水層以上的重力水,即地下水資源。地下水是自然界水體的組成部分,并參與自然的水循環,又是水資源的重要組成部分。
2.2 地下水污染的主要原因。
過度開采地下水,引起地下水位下降,沿海地區海水倒灌;農業生產中大量使用化肥、農藥以及污水灌溉等,污染物滲入地下水中;受污染的地面水體或廢水渠、廢水池、廢水滲井等連續滲漏。地下水一經污染后,總礦化度、總硬度升高,硝酸鹽、氯化物含量升高,有毒物質增加,溶解氧下降,有時還會出現病原體。
地下水污染不易被發現,難以治理和恢復,影響供水水質,加劇水資源短缺,應限制開發,合理使用,從而保護地下水資源。
2.3 地下水污染的來源。
向水體排放或釋放污染物的來源和場所都稱為水體污染源,這是造成水體污染的罪魁禍首。各種水體及其循環過程中涉及到許多類型復雜的污染源,從不同的角度可將水體污染分為多種不同的類型,就地下水污染而言,其根源有以下幾種:
(1)沿海地區海水入侵和倒灌。
(2)工業“三廢”。
(3)農業污染。
(4)城市生活污染。
3 地下水的主要修復技術
3.1 滲透性反應墻(PRB)。
PRB是一種原位被動修復技術,由透水的反應介質組成,一般安裝于地下水污染羽狀體的下游,通常與地下水水流相垂直,并且它也可以作為污染地下水的地面處理設施。當地下水在自身水力梯度作用下通過活性滲濾墻時,污染物與墻體材料發生各種反應而被去除,從而達到地下水修復的目的 [2] 。
3.1.1 PRB概念與結構。
(1)概念。
美國環保署定義:PRB是一種為達到一定環境污染治理目標而將特定反應介質安裝在地面以下的污染處理系統,它能夠阻斷污染帶、將其中的污染物轉化為環境可接受的形式,但不破壞地下水流動性 [3] 。
(2)結構。PRB有兩種基本結構:①隔水漏斗導水門式結構。此種結構適用于埋藏淺的大型的地下水污染羽狀體,地下水通過比較小的滲透反應門,優點是反應介質的裝填量減少,缺點是干擾了天然地下水的流場;②連續墻式的結構。用于地下水污染的羽狀體較小時,墻體垂直于污染羽狀體的遷移途徑,橫切整個羽狀體的寬度和深度,優點是對天然地下水流場干擾小,易于設計 [4] 。
3.1.2 PRB反應機理。
(1)無機離子去除機理。
含高價重金屬的無機離子,是地下水中的重要污染物之一,其中工業廢物、尾礦和核廢料污染的地下水中濃度很高。金屬鐵與無機離子發生氧化還原反應,將重金屬以不溶性化合物或單質的形式從水溶液中析出。 [5] 研究表明,PRB能夠將無處處理廠排出的含硝氮90mg/L的水迅速降解到飲用水標準10mg/L以下 [6] 。
(2)脫鹵反應去除鹵代有機物機理。
在脫鹵降解反應中,金屬鐵提供電子,發生氧化反應,而有機污染物為電子受體。Fe0修復有機污染物的地下水,主要是對氯代烴類進行還原脫氯。例如PCE(C 2Cl 4)的脫氯過程有兩條路徑:
一是C 2Cl 4C 2HCl 3C 2H 2Cl 2C 2H 4C 2H 6
二是C 2C 14 C 2HCl 3C 2H 2C 2H 4C 2H 6
路徑為連續的氫解作用,其中間產物C 2H 2Cl 2的降解速度比C 2HCl 3慢,而第二條路徑的中間產物C 2HCl能很快地還原為C 2H 2。因此,第二條路徑的還原速度較快于第一條 [7] 。
(3)微生物修復機理。
微生物的活動可影響氮、硫、鐵、錳等元素的循環。微生物可直接用于硝酸鹽、硫酸鹽的去除以及通過形成硫化物來沉淀金屬離子。
(4)催化降解反應機理。
采用比鐵活性大的金屬作為墻體材料,比鐵具有更強的還原性,容易提供電子,鋁硅酸鹽可以作為緩沖溶液使pH值能保持在較低值(7~8),使金屬鐵更易被氧化 [8] 。試驗證明,金屬鐵中加入鋁硅酸鹽時,Cr 6+ 的半衰期比鐵和石英砂混合物作為反應材料減少一個數量級,比單純鐵作反應材料減少兩個數量級。
3.1.3 PRB的應用案例。
在北美和歐洲等國,已進行了大量該方法的工程研究和商業應用,目前全世界有200多座PRB,其中Fe0-PRB120多座,取得了良好的治理效果。部分應用見表1。
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厭氧生物反應墻修復某地揮發性有機氯化物的深度污染案例:
在一家化學清洗廠舊址,四氯乙烯的肆意排放造成了當地土壤嚴重污染。這家化學清洗廠曾在此地連續開辦了75年,污染范圍將近75000m2,深度在地下50m。
2001年,有關方面對表層污染源進行了挖掘,隨后采用原位生物降解的方式對被污染的土壤進行修復,采取這種方式的原因是此處的污染物正在發生自燃降解。他們在自燃降解的基礎上采取了注入含碳物質的辦法,對四氯乙烯和三氯乙烯等污染物進行厭氧還原脫氯。這是一種臨時性的土壤修復措施,持續了一年左右的時間,大大緩解了當地嚴重的土壤污染。大約一年后,這一臨時性土壤修復措施停止執行。這時,對地下水中的揮發性有機氯化物進行降解的條件已經具備。他們利用前段時間積累的經驗,在此地建起了大規模的還原脫氯設施,這套設施包括若干厭氧性生物反應墻,從三個地點對這片污染區域進行“圍堵”。建立這些生物反應器的目的不僅僅是控制污染,而是對被污染的土壤和地下水進行修復,以便徹底消除這一地區的污染。由于此地屬于高度城市化地帶,這些生物反應墻都建在街道附近,這樣便于向柵內注入反應物。作為反應物的含碳物質須定期注入柵內,三年一般應注入10~15次。
此外,臨時性修復措施的實施提高了地下水中產甲烷菌的含量,為揮發性有機氯化物的降解提供了良好的條件。修復前污染源下游一帶每升地下水中含有數萬微克的四氯乙烯和三氯乙烯,而現在這些物質的含量僅為10μg或者更低;順式1,2-二氯乙烯和氯乙烯的含量曾一度有所上升,隨后又下降到每升幾十微克,最后分解為乙烯、乙烷等對環境無害的物質。
污染區的中心位于生物反應墻附近(75m左右),目前這里仍能監測到順式1,2-二氯乙烯和氯乙烯等污染物的存在,但乙烯和乙烷的穩定增長以及監測管中大量產甲烷菌的存在表明這一帶微生物活動活躍,污染物正在進行徹底地還原脫氯過程。上述情形證明,生物反應墻的下游確實是化學反應十分強烈的區域。監測管顯示,某些位置的順式1,2-二氯乙烯和氯乙烯含量有所上升;發生這一現象的原因是由于微生物活動導致的吸附反應增強。目前他們在污染修復方面已經實現了每1.5~2年降低污染物60%的目標。
3.1.4 PRB存在的問題。
(1)去除污染物的機理方面尚存在一些未能明晰的方面。
(2)在PRB實際應用中將會出現沉淀產生介質的阻塞、反應材料失活或者雙金屬系統可能引起地下水二次污染等不良影響。
(3)因為受到地下水流和開溝槽的深度限制,目前該技術多用于有地下水流的飽和污染層的修復。
(4)需要進一步研究可同時去除多種并存污染組分的技術。
3.2 原位曝氣修復技術(AS)。
原位曝氣修復技術最大程度減少了對土壤介質和周圍環境的擾動,主要用于處理可揮發性有機物(VOCs)造成的地下水污染。一般與土壤氣相抽提技術(SVE)聯合使用 [9] 。不會造成環境的二次污染,與其他修復技術相比具有經濟、高效的顯著優勢 [10] 。該技術被認為是去除地下水揮發性有機物的最有效方法。C.D.Johnston等 [11] 將原位曝氣法和土壤蒸氣抽提法相結合,去除砂質地下含水層中的石油烴,結果表明與單獨使用土壤蒸氣抽提法比較,28天后石油烴去除量提高1.9倍,同時原位曝氣還為地下水中殘留的NAPL(非水相液體)的去除創造了更有利條件。曝入的空氣能為地下水中的好氧微生物提供足夠氧氣,促進土著微生物的降解作用 [12] 。該技術在可接受的成本范圍內,能夠處理較多的受污染地下水,系統容易安裝和轉移,容易與其他技術組合使用。但是對既不容易揮發又不易生物降解的污染物處理效果不佳,并且對土壤和地質結構的要求比較高 [13] 。
3.3 原位生物修復方法。
原位生物修復是利用生物的代謝活動減少現場環境中有毒有害化合物的工程技術系統 [14] 。用于原位生物修復的微生物一般有三類:土著微生物、外來微生物和基因工程菌 [15] 。目前地下水有機物原位生物修復方法主要包括生物注射法、有機粘土法、抽提地下水系統和回注系統相組合法等 [16] 。
原位生物修復技術有其獨特的優勢,表現在:①現場進行,從而減少運輸費用和人類直接接觸污染物的機會;②以原位方式進行,可使對污染位點的干擾或破壞達到最??;③使有機物分解為二氧化碳和水,可永久地消除污染物和長期的隱患,無二次污染,不會使污染物轉移;④可與其他處理技術結合使用,處理復合污染;⑤降解過程迅速、費用低,費用僅為傳統物理、化學修復法的30%~50% [17] 。
目前有人將原位生物修復和旋轉電動力學——太陽能技術相結合,形成新型的修復技術。電動力學技術是將電極插入受污染的地下水區域,在施加低壓直流電后,形成直流電場。由于土坡顆粒表面具有雙電層,孔隙水中粒子或順粒帶有電荷,引起水中的離子和順粒物質沿電場方向進行定向運動。
4 展望
隨著地下水污染修復技術研究的深入開展以及各修復技術的逐漸成熟,各種修復技術將會更廣泛地應用于現場地下水污染修復工作中。針對我國地下水以石油烴類、TCE、氯苯、亞硝酸鹽氮、硝酸鹽氮和重金屬的污染最為嚴重的實際情況,PRB技術是一個較好的選擇。
未來利用基因工程技術培養純化特效降解菌,從而提高修復效率以及如何解決反應墻生物淤堵問題以延長反應墻體的使用壽命等,都將成為重要的研究方向 [18] 。
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關鍵詞:飲用水;深度處理;必要性;發展趨勢
中圖分類號:TV 文獻標識碼: A
一、水污染與水質
經濟持續、 良好發展使我們的飲用水處理技術已從如何提高水量轉到了如何提高水質的發展方向上。 如同矛盾對立統一的協調性, 高水質要求和水污染加重為水處理技術發展提供了主要動力。 隨著對衛生毒理學的認識和分析檢測手段的提高,人們發現水中有大量人體必須的物質 (主要是礦物成分 ) , 但是由于水污染的加重 (特別是有機污染物 ) , 水的成分變得日益復雜, 而且其中某些物質對人體危害很大, 這就不得不使人們對現今的水質評價體系進行重新認識和調整。水環境污染受害者首先是人類自身, 因此國內一些學者提出了水質災害的新概念 (以前我們僅僅認為是水質污染 ) 。 每年由于水質災害造成的損失占國民生產總值的1. 5% 。 目前, 國家對環境保護日益重視, 特別是在污水處理方面投資很大, 但是對飲用水除污染技術的發展步伐還遠落后于污水處理, 目前新建設或在建的大多數水廠仍沿用已使用了百余年之久的傳統的混凝、 沉淀、 過濾、 消毒技術。 但我國城鎮化建設和工業發展污水處理總量還遠小于污水排放量, 見表1, 到2050年, 我國的COD總排放量與1997年比仍不會有較大幅度的下降。 因此飲用水除污染技術仍是目前最重要的課題。
二、飲用水污染的來源因素
人為因素
造成的水污染主要分為工業污染、農業污染和生活污染三種。
1、工業污染。企業不服從國家規定排放標準,因生產所排出的未經處理達標的廢水造成的污染稱之為企業污染,它是飲用水污染的重要源頭之一,由于生產工藝、方式、所加工的產品類別不同,排出的廢水水質差異很大,有成分復雜、不易分解凈化、分布區域廣等特點。我國每年約有30%的工業廢水未經有效處理就排出,由于工業生產,地下水和海水也受到較嚴重的污染,人們可以引用的達標水源在逐漸減少,山東淄博市爆出的一例水污染事件,正是因當地數百家化工廠排放嚴重超標的工業廢水,流入到生活用水中,導致多數居民禍患胃癌、肺癌等疾病,嚴重時期日日有人出殯,影響到當地居民的正常生活。
2、農業污染
在農業生產的過程中,對農作物進行施肥、噴灑農藥等引起的水污染,有分遍范圍廣、難治理、隨機性大等特點。其中使用肥料引起的P和N等富營養元素的污染,是造成水體富營養化的原因之一,而噴灑農藥過量所引起的水污染比較難處理,在自然界中,農藥的分子很難降解。相關資料顯示,在1億公頃耕地和220萬公頃草原上,每年使用農藥量有110.49萬噸之多。農業生產過程中使用過量的肥料、農藥,生產出的農產品會受到重金屬污染的同時,也會導致表水和地下水受到污染,一個人如果長期飲用該超標水源,會引起記憶力下降、頭昏腦漲、睡眠不足以及中毒等癥狀。
3、生活污染
在我們的日常生活中,會產生很多的廢物,俗稱垃圾。污水隨意排放,垃圾隨意丟棄都是造成飲用水污染的重要因素之一,如果得不到有效的清理和利用,流入人體后,會引起各種傳染性疾病。水是我們生命的源泉,緩解飲用水對身體的影響可以從以下幾點做起。一是保證經濟發展的同時,要嚴格執行國家相關法律法規,對工業生產過程中產生的污水,按照所含污染物的性質、主要成分進行分類,根據其作用原理可進行相關處理,有物理處理法、化學處理法、物理化學處理法、生物處理法等方法,并經相關部門驗收達標后方可排出,對于不按照規定偷排、漏排超標污水的企業要嚴格處理,責令限期整改,以達到治理目的。二是保證農產品質量的同時,要從源頭加大力度推廣安全清潔生產。從原材料、生產過程和清潔生產三個方面抓起,鼓勵發展有機農業,在減少污染的基礎上,推廣新型生產模式,建立農業生產基地,逐漸實現農業生產現代化。我國農民占全國總人口的80%,文化基礎薄弱,環境意識淺薄,因此,需要投入人力、物力加大對農民的培訓,增強大家對環保的正確認識和農產品清潔生產的知識,進一步減少農業污染對環境的影響。三是加強公民的環保意識,要做到“愛護環境,從我做起,維護家園,人人有責”,養成不亂排廢水、不亂丟垃圾的習慣,相關部門要加強對水質污染源的監督,努力構建生活污水、垃圾處理體系,使其形成一個互相連接的產業鏈,從而提高生活污水和垃圾處理的水平。
三、飲用水深度凈化處理技術
1、凈水原理與特點
膜分離技術是指以天然或人工合成的高分子薄膜為介質,在外界能量或化學位差的推動力作用下,基于膜的選擇滲透功能,對混合物中溶質和溶劑進行分離、分級、提純和濃縮。它能把流體分隔成不相通的兩個部分,使其中的一種或幾種物質能透過,而將其他物質分離出來。與傳統過濾的不同之處,在于膜可以在分子范圍內進行分離。目前,膜分離技術在水處理、醫藥工業、食品工業、石油化學工業、環境保護、航天等領域得到了廣泛應用。
2、膜分離技術的凈水原理
膜分離技術,是利用一張特殊制造的有選擇透過性的薄膜,在外力推動下對混合物進行分離、提純、濃縮的一種新型分離技術,可根據混合物的物理性質不同用過篩的方法將其分離,或根據混合物的不同化學性質分離物質。物質通過分離膜的速度(溶解速度)取決于進入膜的速度和進入膜表面擴散到膜的龍眼(另一表面)的速度(擴散速度)。溶解速度完全取決于被分離于膜材料之間物質化學性質的差異,而擴散速度除物質化學性質外還與物質的分子量有關,速度越快,透過膜所需的時間越短,混合物中各組分透過膜的速度相差越大,則分離效率越高。
四、為提高飲用水水質現階段應開展的工作
當前狀況下,根據相關部門的統計顯示:目前我國7大水系主要存在有110個重點河段,在這個110重點河段當中Ⅳ以及V類水質大約占到了總體數量的68%左右,其中值得引起重視的是全國城市當中主要存在有90%以上的水域都受到了不同程度的污染,在這種情況下,提高人們飲用水的處理技術是實現飲用水凈化的當務之急。在具體的工作開展過程當中,根據目前水質的不同發展情況,同時也為了全面的保證人們飲用水的安全以及衛生,現階段應開展以下幾方面的工作。首先第一方面應當是要全面的強化常規化的處理方面,并在此基礎上積極的引進先進技術,對于提高生活飲用水較為有益的經驗積極地推廣。在目前階段重點將上述處理方法應用到在一切水源水質相對來講較為合適的地方,需要強調的是:這一方法應當作為最終提高出廠水質的第一措施。其次,在現有狀況下,積極的研究,生物預處理以及臭氧-生物活性炭來開展后續的深度處理技術給以積極的推廣。與此同時,我們還應當要保證在有條件、有規模的情況下,選擇那些適宜水廠對于飲用水推廣分離的方法來處理。再次對飲水消毒副產物的分析方法并在此基礎上積極開展針對水廠水質的檢測工作。最后,值得一提的是,我國目前對鹵乙酸以及溴酸鹽(由O3,消毒產生)等消毒副產物的毒性還沒有提上日程的,其都比以前在水質當中所檢測到的THMs的含量大了好幾倍,甚至有的已經達到了幾十倍,這一現象應當特別引起人們的重視和關注。除了上述幾方面的內容之外,還應當要積極的開發貯存、投藥的新方法,并盡可能的做到原料進廠不落地,并在此基礎上全面的改變水廠中幾十年一直不變的溶藥液池投藥方式;另外水廠的科學管理以及自動化技術的應用水平努力提高,最終保證出廠水質安全,對人類的健康作出更加積極的貢獻。
結束語
綜上所述,隨著社會的發展,我國對于生活飲用水的安全越來越重視,但是隨著經濟建設的發展,各城市在發展過程中,對生活用水的處理方面也加大了投資力度,能夠全面提高水質的集成化技術逐漸的發展成為成套的安全優質飲用水凈化處理工藝技術作為工作的重點。
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“有前瞻性的公司和政府機構,必須要評估一下,倘若無法解決水跟能源的問題,我們將會面臨多大的風險。為了減少和避免這樣的風險,我們要做的是:跟其他的合作伙伴合作,整合資源、節約,并進行長期的業務規劃,唯有如此,我們才能更好地保證資源的可持續供應,從而保證經濟和社會的發展”。
2012年4月27日,在由陶氏化學公司旗下的陶氏水處理及過程解決方案業務部攜手《WTO經濟導刊》在北京舉辦的首屆“水資源管理與城市可持續發展”論壇暨《中國渴求水資源》報告儀式上,陶氏高新材料事業部亞太區總監Diego Donoso鄭重表達了陶氏對水資源管理這一可持續發展重要議題的重視和暢想,得到了來自水處理產業鏈中的相關企業、政府機構、研究專家以及眾媒體等與會代表的共鳴。
與會者分析認為,盡管中國水資源由于氣候、地理條件等原因形成了比較復雜的發展現狀,但是整體上由于政府在政策和市場機制上的調整,中國的水資源保護與有效利用的狀況整體向好,且水處理產業作為一個新興領域,發展潛力很大,企業、政府、協會應該發揮各自的優勢,進行合作,共同探討一些推動相關行業、領域健康可持續發展的商業模式,共同破解中國快速的工業化、城市化發展進程中的水資源緊張、用水安全、水污染等問題。
《中國渴求水資源》報告:中國水資源問題復雜、各種挑戰日益嚴峻
會議同期的《中國渴求水資源》報告顯示,中國大約3億人用水不安全。據世界銀行稱,中國水污染每年直接導致6.6萬人死于癌癥和痢疾。
雖然中國的水資源總量占世界的6%,但是由于龐大的人口,人均只有世界平均水平的25%。在中國的661個城市中,50%的城市存在水資源匱乏問題。另外,由于中國季風氣候和各個地區所處的氣候帶等自然原因,中國的水資源在全國范圍內分布不均勻,華北和東北雖然人口占全國人口的40%,但水資源僅占全國總量的5%左右,華北的淡水資源僅為華南的25%。
到2030年,中國的需水量預計達到8180億立方米。目前,供水量僅有6180億立方米。嚴重的工農業污染和居民污水污染讓供需之間的差距進一步拉大,在全國可用的地表水資源中,有21%甚至不能直接用于農業灌溉。
在水資源利用效率方面,在1990年到2004年間非灌溉渠的農業用水的年利用率僅提高1%左右。中國工業的水資源重復利用率僅為25%。相比之下發達國家平均達到了85%。
報告還顯示,中國的“十一五”規劃和經濟危機刺激方案促進了中國污水處理行業的發展,而目前看來,“十一五”規劃之后仍有167城市沒有配套污水處理廠,現有污水處理廠僅有72%投入了運行。對大部分城市來說,水污染一直都是政府的一塊心病。
但未來還有更嚴峻的挑戰。中國政府稱,“十二五”規劃期間,高速的城市化將給中國的水資源安全帶來威脅。
出路:多管齊下共同尋求一體化的解決方案
對于如何應對未來中國水資源問題的挑戰,在專家的研討環節,眾人均從各自的角度提出了觀點。
政府:特別要注重對整個生態系統的投入
中國環境保護部環境與經濟政策研究中心主任夏光稱,在“十二五”規劃期間,中央及地方也陸續出臺了許多激勵性、約束性兩方面的政策和措施,進一步緩解水資源的污染性和緊缺性,以繼續減少污染物排放、改善民生、防范風險、推行環境基本公共服務均等化。
對此,聯合國環境規劃署駐華代表處國家項目官員蔣南青帶來的環境規劃署的建議是,除了對環保產業的扶持以及基礎設施的投入之外,還應該將水資源融合入生態系統,加強對整個生態系統的投入,如對洪水的控制、積極應對氣候變化、保證生物多樣性,因為只有生態系統作為一個整體得到保障,才能夠提供更好的水的質量和水的資源。
企業:將生態工具整合進商業決策鏈
隨著政策的逐步推進,水資源要素將在我國經濟布局、產業發展、結構調整中逐漸成為重要的約束性、控制性、先導性指標。而對更多的企業而言,如何將這種約束性的指標轉變為生產流程中的必需品,融入企業的發展決策,才是能夠實現可持續發展的推動力。
對此,美國大自然保護協會企業合作顧問朱樂提出了“生態系統服務功能”的概念,這個NGO組織所做的是通過經濟手段促進環境保護,使生態資源價值化。他在發言中介紹了2011年大自然保護協會與陶氏達成的合作案例。
主要原理是將運用科學的模型、地圖以及對生物多樣性和“生態系統服務”的分析應用到陶氏的商業決策中。目前正在做的是,首先雙方共同識別陶氏廠區周圍的生態環境及其價值,如它給陶氏工廠的運行帶來了什么樣的保證,提供了哪些資源,價值是多少?!皳Q言之,陶氏把其工廠的運營擴大化了,也就是說,并不僅限于工廠的紅線和圍墻之內,而是把周邊的環境包括在工廠運行考慮之內。以水資源為例,不再簡單地將污水排出去,繳納污水建設費,而是盡量利用周邊的自然環境給予水的凈化功能,這種運行措施已經被陶氏考慮到工廠整體運行當中”。
環保產業:推動整個產業鏈合作創新把握轉型期的機遇
夏光在講話中提到,包括水處理業務在內的環保產業在接下來的五年產值將會翻一倍多,中國將成為世界上最大的環保產業市場。
清華大學水業政策研究中心主任傅濤進一步分析認為,自2000年以來,水處理業務逐步由政府投資運營轉為企業投資運營,其運作方式也由企業承接式轉為企業主導,這個趨勢為水處理業務提供了更多創新技術應用的空間和市場前景;由于監管標準越來越高,需要治理污水的企業的采購也更加合理,這樣的態勢也推動著水處理行業產業化程度的提升。這種市場服務體系面臨的深度、廣度和責任體系的變化,將催生行業服務模式的轉型。
環境污染調查報告
就最近這幾年來看,隨著各地區的經濟迅猛發展,環境污染問題也越來越嚴重,保護環境,維持生態平衡也成為了我們每個公民應盡的責任和義務,也是為了社會更好發展的一項重要舉措!
何為環境?從哲學的角度來看,所謂環境,主要指我們所研究的主體周圍的一切情況和條件。對于人來說,環境是指人生活于其中,并能影響人的一切外部條件的綜合。人的生活離不開好的環境,在人類幾百萬年的歷史進程中,環境對開創人類文明和進步發揮著巨大作用。
大氣資源、水資源、土地資源等等,都是讓人類得以生存的物質基礎;而森林資源、礦藏資源等資源又為人類的不斷發展提供物質,創造出地球上高度的人類文明。但是,人類在開發利用環境資源的同時,也對自己的生存環境產生了一系列環境問題。
在我們身邊就有很多污染環境的污染物,例如說:大量的生活廢棄品,塑料袋(也稱白色垃圾),一次性木筷,一次性飯盒,果皮紙屑。污染物對環境來說,毫無疑問,肯定有很大的危害,例如動物的腐爛的尸體會影響環境衛生,而且還會滋生細菌。飯店、餐館認為很衛生的一次性木筷,使用后隨便一扔,影響了市容,破壞了環境。。
現在像我們柳疃鎮、青鄉鄉,最近電網部門紛紛撤除噴水機器的使用。噴水機的使用對環境的污染更加惡化、污染了水資源對人們的身體健康危害甚大。人類的活動會使大量的工業、農業和生活廢棄物排入水中,使水受到污染。又例如說,我們北部渤海灣受到工業、印染廠的廢棄物排放大量魚蝦死亡,地區農民上海捕魚,魚的體內含有大量化學物質對人們的身體健康造成了危害。據資料統計,目前,全世界每年約有4200多億立方米的污水排入江河湖海,污染了5.5萬億立方米的淡水,這相當于全球徑流總量的14%以上。1984年頒布的中華人民共和國水污染防治法中為“水污染”下了明確的定義,即水體因某種物質的介入,而導致其化學、物理、生物或者放射性等方面特征的改變,從而影響水的有效利用,危害人體健康或者破壞生態環境,造成水質惡化的現象稱為水污染。水的污染有兩類:一類是自然污染;另一類是人為污染。當前對水體危害較大的是人為污染。水污染可根據污染雜質的不同而主要分為化學性污染、物理性污染和生物性污染三大類。
最近,我發現政府部門、昌邑環衛局開始大力整治環境,沿街排查污染源,青鄉街也定點安置了便民垃圾桶,替代了原來垃圾圍繞街道,臭氣熏天的狀況。各個村莊開始整治村內環境的污染源,使街道、村莊煥然一新!而這不是主要的,更重要的是我們每個人自覺保護環境,保護我們賴以生存的家園,為了我們更為了我們的后代,樹立好榜樣,奠基好基礎,讓我們的家園更加美麗、更加豐富多彩!
所以呢!環境與我們的生活密切相關,保護環境衛生從我做起,從現在做起:不隨地吐痰;不亂扔垃圾;廢棄電池和塑料袋要處理好;多植樹造林,不踐踏草坪;不污染水源。保護環境,我們有責!看你的行動嘍!
小建議:家庭生活中的塑料瓶可以做成裝飾品,可回收物品可以賣出,換來金錢買實用的東西豈不很好?一次性木筷消毒清洗一下可以做成裝飾品,你也能開小店賺大錢了!化廢物為貴寶,讓自己的心情更舒暢,讓自己的心靈更純潔,讓自己的家庭更溫馨!
環境污染調查報告
城市是人類社會政治、經濟、文化、科學教育的中心,經濟活動和人口高度密集,面臨巨大的資源與環境壓力。2019年我國共有建制城市661個,城市市轄區土地面積僅占全國土地總面積的6%;而人口則占全國總人口的41、7%。
城市化率從1993年的28%提高到了2019年的41、7%,2019年提高了13、7個百分點。城市對我國gdp的貢獻為65、5%。城市化水平不斷提高,進入快速增長期。城市在整個國民經濟中占有十分重要的地位。而并非廣為人知的事實是:世界十大環境污染最嚴重的城市當中有一半已落入了中國的版圖之內,更加觸目驚心的事實是:1/3的中國地區降過酸雨、七大中國河流中有一半污染嚴重、1/4的中國居民沒有清潔的飲水源、1/3的城市人不得不呼吸著污濁的空氣、經過環保處理的城市垃圾只占不到20%的少數。環境污染也提高了生產成本,造成的經濟損失占到國民生產總值的8%到15%,而人民的健康代價更是無法估算。單只在北京,70%至80%的癌癥病因與環境有關,尤其是肺癌,已經成為居民的第一大死因。城市是人類社會文明發展到一定歷史時期的產物,它的產生和發展決定于經濟的發展,同時也受上層建筑的影響,近幾十年來,城市人口的迅速增長和經濟的高速發展引起了一系列的環境關題:
1、水體污染問題突出
由于城市人口的急劇增長和工業的飛速發展,大量的污水沒有得到妥善的處理而直接排入水體,致使水環境遭到嚴重的破球。我國的水體污染近期呈上升趨勢,全國有監測資料的1200多條河流中,850多條受到污染,在七大水系中,以遼河、海河、淮河污染嚴重,在統計的138年城市河段中,有133個河段受到了不同程度的污染。全國范圍內78%的河段不適宜作飲用水水源,50%的地下水受到污染,西安、北京等許多城市也出現了供水危機。據估計,我國每年因污染而造成的經濟損失達400億元。
2、城市大氣質量嚴重惡化
工業和交通運輸業迅速發展以及化石燃料的大量使用,將粉塵、硫氧化物、氮氧化物、碳氧化物、臭氧等物質排入大氣層,使大氣質量嚴重惡化。我國大氣污染屬“煤煙型”污染,全國城市空氣中總懸浮微粒濃度普遍超標,平均濃度達309 微克/立方米;二氧化硫濃度水平較高,部分城市污染相當嚴重,北方城市平均值達到83微克/立方米。我國的本溪市也曾經 因煙霧彌漫而被稱為“衛星上看不到的城市”;而大氣中硫化物、氮氧化物業重超標導致了全國大部分地區出現酸雨,宜賓、長沙等城市酸雨出現頻率大于90%,長沙降雨的平均ph值已達到3、54,酸雨的降落不僅破壞生態環境,而且加劇建筑物,鐵道、橋梁的腐蝕與破損,給工農業帶來巨大的損失。而由大氣污染引起的溫室效應和臭氧層破壞更是直接地威脅到人類的生存。
3、固體廢物泛濫成災、垃圾圍城現象嚴重
人類的生活和生產產生了大量的固體廢物,目前我國每年產生的工業固體廢物為6、6億噸,其中有害廢物為3000-4000萬噸,累積量超過64億噸,侵占5億多平方米土地;每年的生活垃圾量為1噸并以每年7-8%的速度增長。由于我國的固體廢物露天堆積,全國有三分之二的城市處于垃圾的包圍之中。固體廢物到處堆放,不僅有礙觀瞻、侵占土地、傳染疾病,而且在自身嚴重污染環境的同時加劇了水體、大氣土壤的污染。
4、噪聲擾民現象普遍存在
目前隨著我國城市工業、交通運輸和文化娛樂事業的快速發展,噪聲擾民的現象愈發突出,據44個國控網絡城市監測,全國三分之二以上的城市居民生活在噪聲超標的環境中,區域環境噪聲等效聲級分布在51、5-65、8db(a),其中洛陽、大同、開封、海口和蘭州五座城市噪聲平均等效聲級超過60db(a);道路交通噪聲等效聲級范圍為68、0-76、3db(a)。
城市環境保護規劃及其主要內容
正是基于上述的環境危機,近幾十年來人們逐漸認識到了城市規劃與城市發展之間的關系并開始運用科學的規劃指導城市建設。按照我國環境保護應“堅持經濟建設、城鄉建設與環境建設同步規劃、同步實施、同步發展,實現經濟效益、社會效益和環境效益協調統一”的總方針和總戰略,城市環境保護規劃應主要進行以下幾個方面的工作:
1、城市環境保護規劃的前期準備
這些準備工作是城市環境保護規劃的基礎,它包括城市的自然環境資料,例如地理位置、生態環境、氣象、水文等;城市的社會與經濟狀況,如人口、國民生產總值等;環境狀況的調查分析,如大氣、水體、噪聲的監測資料、固體廢物的來源與歷年累計量,對污染的治理狀況等;城市生態環境現狀分析與功能區劃等。
2、大氣污染綜合整治規劃是根據城市大氣質量現狀與發展趨勢進行功能區劃并按擬定的環境目標計算各功能區最大允許排放量和削減量,從而制定污染治理方案。大氣污染的治理應根據城市的能源結構與交通狀況確定首要污染物即濃度高、范圍廣、危害大的污染物,便于治理時有的放矢、對癥下藥。當前我國大部分城市的大氣污染主要是由采用落后燃燒方式燃煤和汽車尾氣引起,由此而來的首要污染物是二氧化硫和總懸浮顆粒,因此規劃的遠景目標應該是改進落后的烯煤方式,提高燃燒效率,盡量使用氣體燃料、型煤、太陽能、地熱等無污染或少污染的能源,實行區域集中供熱、消滅千家萬戶的小煙囪,提高道路硬化率,通過強化污染源治理和提高污染控制技術等手段創建無煙控制區。調整工業布局,根據大氣自凈規律科學便理的利用大氣環境容量;強化污染源的治理,降低污染物的排放量;通過技術和行政的手段減少汽車尾氣的污染;提高城市綠化率、選擇抗污染性好的樹種,大力發展植物凈化。
3、水污染綜合整治規劃
水污染綜合整治規劃是在對水污染現狀調查分析的基礎上,根據受納水體的環境容量計算最大允許排放量并確定最佳治理方案。當前我國七大水系的水質污染程度在加劇,范圍在擴大,長江、黃河、淮河、松花江的污染水1996年全國工業廢水排放量為502、9億噸,含化學需氧量704萬噸、重金屬1514噸,氰化物2457噸以及砷、酚類、油類等污染物數萬噸;生活污水約占年排放總量24%,主要污染物是有機物。根據我國水污染的具體情況,水污染綜合整治規劃應該通過改革落后的生產方式,采用少廢、無廢工藝實現清潔生產,是高污水處理效果和資源化利用率,減少污水排放量,修建有效的污水處理設施,加強工業廢水和生活污水的治理,最終達到有效保護水資源的目的。
4、城市固體廢物綜合整治規劃
固體廢物綜合整治規劃是根據環境目標落實各類固體廢物的綜合利用率與處理、處置指標體系并制定最終治理對策。目前我國許多城市者處于固體廢物包圍之中,解決固體廢物問題已到了刻不容緩的時刻,固體廢物綜合整治規劃的目的是依據城市的經濟承受能力和城市固體。
在國家環保模范城市市長峰會上,國家環保總局副jú長汪紀戎說,城市是現代文明的標志,集中體現國家的綜合實力、政府的管理能力和市場國際競爭力。中國的城市化不僅對自身的發展意義重大,而且影響到世界城市未來的走向。中國人均資源不多,生態環境先天脆弱,用最少的資源和環境代價,創造最大的經濟和社會效益,在城市的可持續發展中體現“人與自然的和諧、人與人的平等”,是中國城市迫切需要的,也將成為中國城市發展的走向。
環境污染調查報告
隨著社會的發展,經濟的快速增長,環境污染也開始向農村蔓延,并已經成為環保工作的一項現實而嚴峻的課題。我國明確提出,到2020年,農村改革發展的基本目標之一是:資源節約型、環境友好型農村生產體系基本形成,農村人居和生態環境明顯改善,可持續發展能力不斷增強。這些都為我們構建生態新農村提出了方向、明晰了思路。我們只有切實解決好危害農民群眾身體健康、影響農業農村可持續發展的突出環境問題,才能使農村真正走向“生產發展、生活富裕、鄉風文明、村容整潔、管理民主”的發展道路。
環境污染已經到了不可不解決的程度,昔日的先污染在治理的方針已經完全不能適應現在的形勢。目前人類已經部分認識到了自身與環境的唇寒齒亡的關系(人類與環境有著密切的聯系,當人類不合理地開發利用資源或者任意排放廢棄物等有害物質時,便導致了一系列的環境污染),同時人類也提出了很多有益的解決辦法。現在就讓我們來一起看一下有關的環境污染情況及相應的解決辦法吧。
一、水污染
1、概述
地球上的水似乎取之不盡,其實就目前人類的使用情況來看,只有淡水才是主要的水資源,而且只有淡水中的一小部分能被人們使用。淡水是一種可以再生的資源,其再生性取決于地球的水循環。隨著工業的發展,人口的增加,大量水體被污染;為抽取河水,許多國家在河流上游建造水壩,改變了水流情況,使水的循環、自凈受到了嚴重的影響。 80年代后期全球淡水實際利用的數量大約為每年3000億立方米,占可利用總量的1/3。但是隨著人口的增長及人均收入的增加,人們對水資源的消耗量也以幾何級數增長。另外,淡水資源的分布與人口的分布并不一致。例如1980年加拿大人均取水量1500立方米,僅占人均淡水資源擁有量的1.2%;而埃及 1976年人均取水量為1180立方米,已接近該國人均可利用總量1470立方米的極限。
人類的活動會使大量的工業、農業和生活廢棄物排入水中,使水受到污染。目前,全世界每年約有4200多億立方米的污水排入江河湖海,污染了5.5萬億立方米的淡水,這相當于全球徑流總量的14%以上。1984年頒布的中華人民共和國水污染防治法中為“水污染”下了明確的定義,即水體因某種物質的介入,而導致其化學、物理、生物或者放射性等方面特征的改變,從而影響水的有效利用,危害人體健康或者破壞生態環境,造成水質惡化的現象稱為水污染。水的污染有兩類:一類是自然污染;另一類是人為污染。當前對水體危害較大的是人為污染。水污染可根據污染雜質的不同而主要分為化學性污染、物理性污染和生物性污染三大類。
2、水資源保護
抽取地下水是緩解淡水不足的一個重要途徑。但是過度抽取地下水會使地下水水位下降,導致地面沉降。在我國的蘇州、無錫、上海、北京等地,由于長期過量開采地下水,造成了明顯的地面沉降,有的地方甚至損壞了地下管道和道路。因此,在發展工業,建設城市的同時,就要注意到水資源的保護。因為一旦水資源受到污染,將嚴重的制約工業、農業的發展。要解決水污染問題的根本途徑還是在于要發動全球人民,增強保護水資源、節約用水意識。同時大力研制循環用水技術、海水淡化技術、污水凈化技術等,并對排放污水或污染物質嚴重的企業、生活區進行合理管制和必要的懲罰,以增強保護水資源意識。
二、大氣污染
1、概述
在干潔的大氣中,痕量氣體的組成是微不足道的。但是在一定范圍的大氣中,出現了原來沒有的微量物質,其數量和持續時間,都有可能對人、動物、植物及物品、材料產生不利影響和危害。當大氣中污染物質的濃度達到有害程度,以至破壞生態系統和人類正常生存和發展的條件,對人或物造成危害的現象叫做大氣污染。造成大氣污染的原因,既有自然因素又有人為因素,尤其是人為因素,如工業廢氣、燃燒、汽車尾氣和核爆炸等。隨著人類經濟活動和生產的迅速發展,在大量消耗能源的同時,同時也將大量的廢氣、煙塵物質排入大氣,嚴重影響了大氣環境的質量,特別是在人口稠密的城市和工業區域。所謂干潔空氣是指在自然狀態下的大氣(由混合氣體、水氣和雜質組成)除去水氣和雜質的空氣,其主要成分是氮氣,占78.09%;氧氣,占20.94%;氬,占0.93%;其它各種含量不到 0.1%的微量氣體(如氖、氦、二氧化碳、氪)。
大氣污染對氣候的影響很大,大氣污染排放的污染物對局部地區和全球氣候都會產生一定影響,尤其對全球氣候的影響,從長遠的觀點看,這種影響將是很嚴重的。大氣中二氧化碳的含量增加:燃料中含有各種復雜的成分,在燃燒后產生各種有害物質,即使不含雜質的燃料達到完全燃燒,也要產生水和二氧化碳,正因為燃料燃燒使大氣中的二氧化碳濃度不斷增加,破壞了自然界二氧化碳的平衡,以至可能引發“溫室效應“,致使地球氣溫上升。所謂的”溫室效應“是指,大氣中的二氧化碳濃度增加,阻止地球熱量的散失,使地球發生可感覺到的氣溫升高。破壞大氣層與地面間紅外線輻射正常關系,吸收地球釋放出來的紅外線輻射,就像“溫室”一樣,促使地球氣溫升高的氣體稱為“溫室氣體”。二氧化碳是數量最多的溫室氣體,約占大氣總容量的0.03%,許多其它痕量氣體也會產生溫室效應,其中有的溫室效應比二氧化碳還強。
2、大氣層的保護
許多環境問題是跨國界的,甚至是全球性的,如溫室效應和臭氧層破壞等大氣污染,需要世界各國的共同努力才能逐步解決。人們在70年代早期開始認識到氟氯烴可能對環境有害,并且開始尋找代替品。到了80年代中期,臭氧層破壞的證據已經日益清楚,采取共同行動的呼聲也日益高漲。到了1987年,許多國家的代表匯集在加拿大第二大城市蒙特利爾,簽署了《關于消耗臭氧層物質的蒙特利爾協定書》。這個協定書是對付世界環境公害的一個開創性的國際協定,目的是控制氟氯烴和其它破壞臭氧層的物質的消費量,保護地球的“外衣”,也保護人類自己。經過修正后的蒙特利爾協定書是一個有約束力的國際協定。按照規定,工業國的氟氯烴和其他受限制物質的排放量必須立即減少,在2019年以前逐步完全停止使用這類物品。發展中國家在1996年以前可以繼續有限度的增加這些物質的消費,然后就應當逐步減少,到2019年時必須完全停止使用這些有害物質。除了時間上的優惠以外,這一協定書還包含了兩個對發展中國家有利的條款:一個是建立一項臨時多邊基金,幫助發展中國家采取代替氟氯烴的技術;另一個是技術轉讓條款,要求簽字國把最好的技術按照“公平和最有利的條件”轉讓出去。
我國已加入了修正后的蒙特利爾協定書,并且制定了履行國際義務的國家行動方案,包括建立保護臭氧層組織管理機構,制定有關行業的管理規范,積極開展替代品和替代技術的研究,為企業的替代技術改造安排配套資金等等。根據我國政府制定的方案,到2019年,所有消耗臭氧層物質的總量至少要減少60%,到 2019年則完全淘汰這些有害物質。
三、固體污染
1、概述
凡人類一切活動過程產生的,且對所有者已不再具有使用價值而被廢棄的固態或半固態物質,通稱為固體廢物。各類生產活動中產生的固體廢物俗稱廢渣;生活活動中產生的固體廢物則稱為垃圾。"固體廢物"實際只是針對原所有者而言。在任何生產或生活過程中,所有者對原料、商品或消費品,往往僅利用了其中某些有效成分,而對于原所有者不再具有使用價值的大多數固體廢物中仍含有其它生產行業中需要的成分,經過一定的技術環節,可以轉變為有關部門行業中的生產原料,甚至可以直接使用??梢?,固體廢物的概念隨時、空的變遷而具有相對性。提倡資源的社會再循環,目的是充分利用資源,增加社會與經濟效益,減少廢物處置的數量,以利社會發展。
垃圾正成為困擾人類社會的一大問題,全世界每年要產生超過計劃10億噸的垃圾,大量的生活和工業垃圾由于缺少處理系統而露天堆放,垃圾圍城現象日益嚴重,成堆的垃圾臭氣熏天,病菌滋生,有毒物質污染地表和地下水,嚴重危害人類的健康,這種現象若得不到遏制,人類將被自己生產的垃圾埋葬掉。
2、解決辦法
要解決固體廢物的危害,惟有全體人民集體行動起來,充分利用資源,加強資源再利用,不隨便拋棄固體物質。政府應出臺一系列關于固體廢物處理的條例,以規范大眾的資源利用行為,減少廢物排放。公民應該從小事做起,為人類自身創造美好的生活環境,讓我們生活在一個無垃圾困擾的環境里。
四、水土流失
1、概述
水土流失是指在水流作用下,土壤被侵蝕、搬運和沉淀的整個過程。在自然狀態下,純粹由自然因素引起的地表侵蝕過程非常緩慢,常與土壤形成過程處于相對平衡狀態。因此坡地還能保持完整。這種侵蝕稱為自然侵蝕,也稱為地質侵蝕。在人類活動影響下,特別是人類嚴重地破壞了坡地植被后,由自然因素引起的地表土壤破壞和土地物質的移動,流失過程加速,即發生水土流失。
水土流失是我國土地資源遭到破壞的最常見的地質災害,其中以黃土高原地區最為嚴重。我國目前水土流失總的情況是:點上有治理,面上有擴大,治理趕不上破壞。全國水土流失面積解放初期為17.4畝,到1980年約治理6億畝。由于治理趕不上破壞,水土流失面積卻擴大到22.5億畝,約占國土總面積的 1/6,涉及近千個縣。全國山地丘陵區有坡耕地約4億畝,其中修梯田約1億畝,而另外3億畝坡地正遭受水土流失的危害。 據統計,我國每年流失土壤約50億噸,損失n、p、k元素約4000多萬噸畝,到1980年約治理6億畝。由于治理趕不上破壞,水土流失面積卻擴大到 22.5億畝,約占國土總面積的1/6,涉及近千個縣。全國山地丘陵區有坡耕地約4億畝,其中修梯田約1億畝,而另外3億畝坡地正遭受水土流失的危害。
2、水土流失的防治
水土流失是地表徑流在坡地上運動造成的。各項防治措施的基本原理是:減少坡面徑流量,減緩徑流速度,提高土壤吸水能力和坡面抗沖能力,并盡可能抬高侵蝕基準面。在采取防治措施時,應從地表徑流形成地段開始,沿徑流運動路線,因地制宜,步步設防治理,實行預防和治理相結合,以預防為主;治坡與治溝相結合,以治坡為主;工程措施與生物措施相結合,以生物措施為主。只有采取各種措施綜合治理和集中治理,持續治理,才能奏效??傊?,科學技術以前所未有的速度和規模迅猛發展,增強了人類改造自然的能力,給人類社會帶來空前的繁榮,也為今后的進一步發展準備了必要的物質技術條件。對此,人們產生了盲目樂觀情緒,好象自己已經成為大自然的主人,可以長期掠奪資源而不會受到大自然的懲罰。然而,這種掠奪式生產已經造成了生態和生活的破壞,大自然向人類亮起了紅燈。我們必須承認面臨的嚴重危機,但是也應相信我們可以通過共同的努力戰勝它,尋求新的發展道路。要解決環境污染問題,一個大的方向就是實施可持續發展戰略,即保證現在的經濟發展,又保證后代享受資源的權利,讓我們世代都生活在沒有污染的天空下吧。
所以,我們要保護地球,節約資源,愛護環境,共建美好家園。
環境污染調查報告
近年來,隨著地區經濟的迅猛發展,環境污染問題也越來越嚴重,防止環境污染,保護環境,維持生態平衡,已成為社會發展的一項重要舉措,也是每個公民應盡的義務。
在環境科學中,一般認為環境是指圍繞人群的空間及其中可以直接影響人類生活和發展的各種自然因素的總稱。在人類幾百萬年的歷史進程中,環境對開創人類文明和進步發揮著巨大作用。大氣、水源、土地、草原、都是讓人類得以生存的物質基礎;而森林、礦藏等資源又為人類的不斷發展提供物質,創造出地球上高度的人類文明。但是,人類在開發利用環境資源的同時,也對自己的自下生存環境產生了一系列環境問題。為此,我作了調查。
在街街道隨機抽取20人作為調查對象:
一、請問你注意保護環境嗎?
回答會的有8人,占40%。回答不會的有3人、占15%?;卮鹩袝r會,有時不會的有9人,占45%。看來,大家還是對環境問題不太重是啊。
二、你會主動義務幫助保護環境嗎(如清除“牛皮蘚”、回收廢電池、清除白色污染等)?
回答會的只有2人,都是老人、占10%?;卮鹄蠋煵贾昧司腿ィ徊贾镁筒蝗サ挠?人,占25%,都是小學生。還有一些回答不會去的有13人,占65%。大家都是把這些工作當作別人的事情,不太關心。
三、平時,看報紙,新聞會不會對環境方面的新聞引起重視?
大多數回答說不會,、只關注一些娛樂或別的方面的,占55%?;卮饡闹挥?位,占5%?;卮鹩袝r候會看一看,但是不太回去引起重視,只覺得這個事情與我們無關的有8人,占40%。
點評:看來,人們對于環境問題人染是無動于衷,不太回去關心。
地球上共同的環境問題是:
1。臭氧層被破壞。臭氧層占平流層總量的十萬分之一,雖然含量極低,卻能吸收紫外線的功能,但是由于人類破壞,臭氧層迅速耗減,被極度破壞。如南極的臭氧層空洞。1994年,南極上空的臭氧層被破壞的面積達2400萬平方公里。南極上空的臭氧層是在20億年里形成的,可是在上個世紀里就被破壞了60%。歐洲和北美洲上空的臭氧層平均減少了10%——15%,西伯利亞上空甚至減少了35%,因此科學家警告說地球上空臭氧層被破壞的程度遠比一般人想象的要嚴重得多。
2。淡水資源危機。地球地面雖然2/3為水覆蓋,但是97%為無法飲用的海水,只有不到3%為淡水,但其中2%封存于極地冰川之中。在僅有的1%淡水中,25%為工業用水,70%為農業用水,只有5%可供飲用和其它生活用途。目前世界上100多個國家和地區缺水,其中28個國家被列為嚴重缺水的國家和地區。據統計我國北方缺水區總面積達58萬平方公里,我國500多個城市中有300多座城市缺水,每年缺水量達58億立方米。由于人類的破壞使得地球水資源有限,不少大河如美國的科羅拉多河,中國的黃河都已雄風不再,昔日“奔流到海不復回”的壯麗景象已成為歷史的記憶了。
3。土地荒漠化。當前世界荒漠化現象仍在加劇。全球現有12億多人受到荒漠化的直接威脅,其中有1。35億人在短期內有失去土地的危險。到1996年為止,全球荒漠化的土地已達到3600萬平方公里,占到整個地球陸地面積的1/4,相當于俄羅斯、加拿大、中國和美國國土面積的總和,全球愛荒漠化影響的國家有 100多個,荒漠化以每年5——7萬平方公里的速度擴大,相當于愛爾蘭的面積。對于受荒漠化威脅的人們來說,荒漠化意味著他們將失去最基本的生存基礎—— 有生產能力的土地的消失。
后記:人們將面臨的危機有很多,如果人類一如既往地破壞環境,那么人類將會滅絕,地球也將會成為宇宙中一個遙遠的歷史。
【我們身邊造成污染的污染物是:建筑廢料,塑料袋,動物的死尸,糞便,一次性飯盒,木塊和果皮.】
污染物對環境來說有很大的危害,例如動物的死尸會影響環境的衛生,而且還會滋生細菌.公廁排出的糞便不僅對水有污染,并且還影響市容.排洪渠道是疏通下大雨積聚的水,如果排洪渠道堵塞的話,那水就會越積越多,甚至會水浸.
上面介紹的污染物對動物,植物也有極大的危害.
例如:臭氣對植物光合作用有很大的影響……
污染物對環境和生物造成的近期的危害:使空氣變得臭氣熏天,而且使排洪水進一步的污染.
遠期的危害:使人身體的免疫力不斷下降,對人肺部有很大的影響,嚴重時還會死亡.
結論
看了這么多,你是不是對目前的環境有些憂慮呢?對,環境與我們的生活密切相關,保護環境衛生從我做起,從現在做起:不隨地吐痰;不亂扔垃圾;拒絕使用一次性木筷;廢棄電池和塑料袋要處理好;多植樹造林,不踐踏草坪;不污染水源。保護環境,我們責無旁貸!
環境污染調查報告
目的:了解自己所在地出現的環境問題,找出相應的解決方法,提高人們的環保意識
時間:
地點:
調查人:
指導教師:
調查對象:
調查記錄:
一、幾年前村口有一條小溪,水很清澈,可以灌溉,洗衣服,可是由于人們隨意向里面扔塑料袋,農藥瓶,垃圾等一些不可降解的物質,而且無人保護,無人清理,現在小溪變得混濁不清,溪水流動緩慢,而時時散發臭味。
二、現在村口的山地要進行開發,一家大型公司將要在這里落成,致使大片的田地被掩蓋,而且大片的山地、樹木被破壞,以前郁郁蔥蔥的龍眼林變得所剩無幾,特別是施工的那幾個月里,沙塵溫天飛揚,嚴重污染了區居民和周邊的環境,現在夏天還未到來,氣溫明顯比去年同期的氣溫高,讓人有點受不了。
固體廢棄物該村還較少,空氣污染因為該村目前較落后,沒有引起大氣污染的工廠,所以空氣質量較好。 建議:
1、針對水污染,可以立一塊警告牌,時刻提醒人們不得隨意扔棄物品,不定期地清理水體,保護水清潔等。
關鍵詞:污水處理廠 污泥 處理處置 新技術
Abstract:e The author of this article on the sewage treatment plant sludge treatment and disposal technology are discussed, for reference.
Key words: sewage treatment plant sludge treatment and disposal technology
中圖分類號:U664.9+2文獻標識碼:A
一、污泥的概念
污水處理廠的污泥是指處理污水所產生的固態、半固態及液態的廢棄物,含有大量的有機物、豐富的氮磷等營養物、重金屬以及致病菌和病原菌等。
二、污泥對環境的污染
主要的污染包括以下幾種:
2.1 污泥鹽分污染
污泥含鹽量較高,會明顯提高土壤電導率,破壞植物養分平衡、抑制植物對養分的吸收, 甚至對植物根系造成直接的傷害,而且離子間的拮抗作用會加速有效養分的流失。
2.2 病原微生物
污水中的病原體(病原微生物和寄生蟲)經過處理會進入污泥,新鮮污泥中檢測到的病原體多達千種,其中危害較大的是寄生蟲。
2.3 氮磷等養分的污染
在降雨量較大地區的土質疏松土地上大量施用富含 N、P 等養分的污泥后,當有機物分解速度大于植物對N、P 的吸收速度時,N、P 等養分就有可能隨水土流失而進入地表水體造成水體的富營養化,進入地下引起地下水的污染。
2.4 重金屬污染
在污水處理過程中,70%~90%的重金屬元素通過吸附或沉淀而轉移到污泥中。重金屬是限制污泥大規模土地利用的重要因素, 因為污泥施用于土壤后, 重金屬將積累于地表層。另外,重金屬一般溶解度很小,性質較穩定,所以其潛在毒性易于在作物和動物以及人類中積累。
三、污泥處理處置的常用方法
3.1 拋棄型技術
拋棄型技術的主要方法是污泥的填埋和投海造地兩種。
3.1.1 填埋
污泥消化后經脫水再進行填埋是目前國內許多大型污水處理廠主要采取的方式,經過消化后的污泥,有機物含量減少,性能穩定,總體積減少,脫水后作填埋處置是一種比較經濟的處理方式。
污泥填埋的操作要求與垃圾填埋相似。污泥填埋場的滲濾液屬高濃度有機污水,必須集中加以處理;污泥填埋場四周應設圍欄,并采取相應的防蚊蠅、防鼠措施,未經干燥焚燒處理的污泥,宜小規模分層填埋,生污泥泥層厚度應小于 0.5m,消化污泥泥層厚度應不大于3m,泥層上面鋪砂土層為0.5m,彼此交替進行填埋,并設置通氣裝置,污泥焚燒灰渣填埋時,可不分層填埋。
這種處置方法簡單、易行、成本低,污泥又不需要高度脫水,適應性強。但是污泥填埋也存在一些問題,占地多,潛在生物可利用率低,填埋滲濾液和氣體的形成,滲濾液是一種被嚴重污染的液體,如果填埋場選址或運行不當會污染地下水環境,后續處理管理費用高等問題,填埋場產生的氣體主要是甲烷,若不采取適當措施會引起爆炸和燃燒。
3.1.2 投海
沿海地區,尤其是有大江、大河入??诟浇煽紤]把生污泥、消化污泥、脫水泥餅或焚燒灰渣投海。投海污泥最好是經過消化處理的污泥。投海方式可用管道輸送或船運,其中管道輸送較為經濟。在污泥投海工程實施前,必須搞好投海區的選擇(離海岸10km以外, 水深25m 左右),以保證海水的稀釋與自凈作用。污泥填海造地,應遵守下列要求:①必須設護堤,滲水也必須集中進行處理,以防污泥和污水污染海水;②污泥或灰渣中的重金屬含量應符合填海造地標準。
3.2 資源化技術
3.2.1 農業綜合利用
①污泥堆肥化利用
污泥中含有大量的有機質、氮、磷、鉀等植物需要的養分,同時污泥中也含有大量有害成分,因此在土地利用之前,必須對污泥進行穩定化、無害化處理,如好氧與厭氧消化、堆肥化等,其中堆肥化處理是較多采用的一種方法。
堆肥化是利用微生物的作用,將不穩定的有機質降解和轉化成穩定的有機質,并使得揮發性有機質含量降低,減少臭氣;物理性狀明顯改善,便于貯存、運輸和使用;高溫堆肥還可以殺滅堆料中的病原菌、 蟲卵和草籽,使堆肥產品更適合作為土壤改良劑和植物營養源。
②污泥消化后利用
厭氧消化較其他穩定化工藝具有如下優點:
1 產生能量(甲烷),有時超過廢水處理過程所需的能量;
2 使最終需要處置的污泥體積減少30%~50%;
3 消化完全時,可消除惡臭;
4 殺死病原微生物,特別是高溫消化時;
5 消化污泥容易脫水,含有有機肥效成分,適用于改良土壤。
當處理廠規模較小,污泥數量少,綜合利用價值不大時,也可采用污泥好氧消化。它的主要優點是:運行操作比較方便和穩定、處理過程需排出的污泥量少。但運行費用大、能耗多。在具體工程實踐中,污泥處理采用哪種工藝,厭氧消化還是好氧消化,應視具體情況而定,如污泥的數量、有無利用價值、運轉管理水平的要求、運行管理與能耗、處理場地大小等。
3.2.2 低溫熱解制取可燃物
污泥熱化學處理因其無害化和減量化徹底,地位已逐漸增強。它通過在催化劑作用下無氧加熱干燥污泥至一定溫度(小于500℃)、由干餾和熱分解作用使污泥轉化為油、反應水、不凝性氣體和炭等可燃產物,最大轉化率取決于污泥組成和催化劑的種類,正常產率為 200~300L(油)/t(干泥),其性質與柴油相似。
四、污泥處理處置的新方法
4.1 污泥燃料化技術
污泥燃料化方法目前有兩種,一種是污泥能量回收系統,簡稱HERS法(Hyperion Energy System),第二種是污泥燃料化法,簡稱SF法(Sludge Fuel)。
(一)、HERS法
它是將剩余活性污泥和初沉池污泥分別進行厭氧消化,產生的消化氣經過脫硫后,用作發電的燃料?;旌舷勰嗔帧㈦x心脫水至含水率80%,加入輕溶劑油,使其變成流動行漿液,送入四效蒸發器蒸發,然后經過脫輕油,變成含水率2.6%、含油率0.15%的污泥燃料。輕油再返回到前端做脫水污泥的流動媒體,污泥燃料燃燒產生的蒸汽一部分用來蒸發干燥污泥,多余用來蒸汽發電。
HERS法所用的物料是經過機械脫水的消化污泥。污泥干燥采用的多效蒸發法一般是用蒸發干燥法,不能獲得能量收益,而采用CG法可以有能量收益;污泥能量回收兩種方式,即厭氧產生消化氣和污泥燃燒產生熱能,然后以電力形式回收利用。
(二)、SF法
關鍵詞:環保節能再生能源開發利用
中圖分類號:TE08文獻標識碼: A 文章編號:
一、相關概念闡述
(一)環保
環境保護是利用環境科學的理論和方法,協調人類與環境的關系,解決各種問題,保護和改善環境的一切人類活動的總稱。是通過行政、法律、經濟、科學技術等多方措施,進行自然資源的合理利用、防止環境被污染和破壞、保持和發展生態平衡、擴大有用自然資源的再生產,以保證人類社會的發展。
(二)節能
節能是采用技術上可行、經濟上合理及環境和社會可以承受的措施,減少從能源生產到消費各環節中的損失和浪費,有效地利用能源。即在現有技術基礎上可以實行、經濟投入產出比合適、滿足不超過環境污染限制指標及不影響正常生產與生活水平提高的社會要求的同時,有效地降低能源的損失與浪費。
(三)再生能源
再生能源是包括生物質能源、太陽能、光能、風能、水能、潮汐能、地熱能及沼氣等可以再生的能源總稱。
二、我國的生態環境問題及環保節能措施
(一)我國的生態環境問題
目前,我國以城市為中心的環境污染不斷加劇,并蔓延向農村。森林減少、草原退化、沙漠擴大、水土流失、物種滅絕等生態破壞問題日趨嚴重。極大地影響了社會的安定、公眾的健康,制約了國民經濟的發展。
嚴重的大氣污染,表現在全國城市大氣總懸浮微粒濃度年日均值達320微克/立方米,污染嚴重的城市超過800微克/立方米,高出世界衛生組織標準近10倍;全國酸雨覆蓋面積已占國土面積的29%。突出的水污染問題,使全國七大水系近一半的監測河段污染嚴重,86%的城市河段水質超標。一些河段甚至完全喪失了使用價值。各地由于水污染導致的停工、停產及糾紛事件頻頻發生。 全國有2/3的城市居民生活在超標的噪聲環境中;工業固體廢物和生活垃圾已累積70億噸,仍以每年六、七噸的速度增加;隨意堆放的未處置的危險廢物成為環境污染的重大隱患。
盲目發展污染重的企業和不合理資源開發,嚴重污染和破壞了生態環境,加劇了植被破壞、水土流失和土地沙化,一些生態環境脆弱地區,甚至陷于人畜無飲水、草木難生長的境地。
(二)環保節能的措施
盡可能減少能源消耗量,增加投入與產出比收益。從開發能源資源、電力、蒸汽、煤氣輸送及各種成品油、副產煤氣等二次能源的配轉換或加工,直到用戶消費過程中的各個環節,都有具體的節能行動。
1、節能排減
國家在頒布的《中華人民共和國節約能源法》中提出了“節約資源是我國的基本國策。國家實施節約與開發并舉、把節約放在首位的能源發展戰略?!?/p>
在實施中,針對經濟結構不合理、增長方式粗放、溫室氣體排放引起的全球氣候變暖等原因導致的自然環境破壞、生存環境污染、資源的耗費等嚴重問題,從調整產業結構,轉變增長方式,發展循環經濟,強化技術創新,節約煤、電、石油、天然氣等能源,減少大氣污染等節能減排工作入手,通過政府帶頭發揮節能表率作用、以宣傳提高全民節約意識、調整控制和優化結構增量、全面實施污染防治重點工程、創新發展循環經濟、加快科技開發和推廣、強化節能減排管理、要求高耗能企業采取節能措施、加大監督檢查執法力度、完善激勵和約束機制政策等措施,堅持節約、清潔、安全發展,實現國民經濟穩定、健康發展。
2、水處理
自然生態被破壞和水污染造成的水資源匱乏,嚴重地威脅著人類和生物的生存。采用物理、化學手段,根據特定用途,通過對水的沉降、過濾、混凝、絮凝、緩蝕、阻垢等水質調理過程,進行污水和飲用水處理,去除水中不需要的或有害生產、生活的物質,使之達到相關要求的水質標準,以用于需要的領域;嘗試正向滲透法,進行海水淡化、脫鹽的水純化。這些舉措使人類水資源緊張問題得以緩解和解決。
3、日常生活中的節能環保
包括工業生產、日常生活中環保節能理念的滲透,種種環保節能行為,如節約用電、用水、使用節能家電和應用環保節能材料、物質回收再生利用等。
4、以發展環保產業促進環保節能
從2007年開始,環保支出科目被正式納入國家財政預算,政府對環保工作提出了新思路、新對策,特別是要通過建立市場機制,運用各種投入少、見效快的經濟手段,促進清潔生產型和污染源控制型環保產業及循環經濟的發展。
我國水污染與大氣污染治理設備、固體廢棄物處理處置設備、噪音控制設備、放射性與電磁波污染防護設備、環保監測分析儀器、環保藥劑等環保設備和產品的生產與經營規模在逐步擴大;廢氣、廢渣、廢液(水)等廢棄資源的處理再利用,廢舊物資回收再生產利用等資源綜合利用;為環境保護提供技術、管理與工程設計和施工等環境服務等環保節能產業體系日趨形成,在有效地減輕了我國環境生態壓力的同時,也促使我國環保產業走向蓬勃發展。
三、再生能源的開發利用
資源緊張與能源消耗需求大的矛盾問題,嚴重影響在我國經濟的可持續發展。為促進經濟持續平穩增長,國家在“十一五”期間將把新能源作為重點產業加以發展,明確提出:“加快發展風能、太陽能、生物質能等可再生能源。”
(一)我國現有可再生能源資源量
我國可再生能源資源豐富、分布廣、可開發利用潛力大,能部分替代煤炭、石油與天然氣等能源,滿足發電、供氣、供熱、制取液體燃料等多種用途。1、我國太陽能資源豐富地區占國土面積96%以上,每年地表吸收太陽能相當于17000億噸標煤能量。
2、全國風能資源總量理論估計為16億千瓦,現有條件可開發利用量達2.53億千瓦。
3、可開發水能資源總量約6億千瓦左右,現有技術可開發量達5億千瓦以上,年可供電量2.5萬億千瓦時,折合8.6 億噸標煤。
4、現有生物質能資源的農作物秸稈年產出量近7億噸,可直接用作生活燃料的約2.5 億噸,薪材實際采伐量可達2.3億噸。畜禽糞便及工業有機廢水等資源也極具開發潛力。
5、可開發利用海洋能資源的潮汐能資源約2200萬千瓦,波浪能與潮流能的理論資源量分別為1300萬千瓦和1400萬千瓦。
6、地熱可采儲量相當于4626億噸標煤,資源潛力占全球總量的7.9%。目前已探明的高溫地熱資源潛力為582 萬千瓦,發電潛力在300~400億千瓦時/年;中低溫地熱資源可利用量相當864億千瓦時/年發電量,總計折合約5000萬噸標煤的年產能量。
(二)我國可再生能源開發利用面臨的問題
1、成本問題
現階段的生產制造技術滯后、規模小、項目開發不合理、行業惡性競爭等原因致使我國可再生能源生產成本居高不下。如江蘇生物質發電項目的重復建設,造成多家生物質直燃發電廠爭奪當地燃料資源,稻草價格由140 元/ 噸攀升到250 元/噸,成本大幅增加。
2、技術問題
目前,我國仍處于大多數技術水平低、設備制造能力弱、技術研發能力缺乏、技術與設備生產依賴進口等新能源與可再生能源發展的初期階段。且可再生能源資源評價、開發技術標準、產品檢測及認證等體系尚需完善,支撐可再生能源產業發展的技術服務體系尚未形成。也急需培養更多的相關技術人才以滿足需要。
3、市場問題
受限于再生能源的季節性與不穩定性,可再生能源市場需求不穩定,影響了可再生能源市場穩定、持續健康發展。
4、政策及法律問題
現有的《可再生能源法》過于原則化,執行效果不理想。在具體實施一些鼓勵可再生能源發展的稅收優惠政策、財政貼息政策、研究開發政策時,由于所制定政策缺少相應機制、發展政策體系不完整、相關政策間缺乏協調性和穩定性,加之各級管理部門協調不利,重復建設造成資金分散,削弱了國家宏觀調控力度。
(三)可再生能源的開發利用對策
1、鼓勵可再生能源創新科技
國家將可再生能源的關鍵技術列入“863”、“973”計劃和“十一五”規劃,并取得了一些重大技術突破;各級政府扶植和鼓勵企業同相關科研院所聯合,研發具有自主知識產權的可再生能源技術,促進了我國基于科技創新的可再生能源產業發展。
2、以經濟手段促進可再生能源發展
通過給予稅收優惠、投資補貼及產出補貼政策,對開發和利用新技術有效降低成本的企業,給予相應的稅收優惠、直補或貼息貸款補貼??捎行Т龠M再生能源產業規模擴大及生產能力增強,使之盡快發展。
3、建立促進可再生能源產業體系發展的有效機制
建立政府推動下的可再生能源市場需求與競爭機制及可再生能源產業服務體系,采取政府鼓勵與市場引導結合的方式,促進可再生能源的技術進步與產業化發展。
通過設立可再生能源研究的綜合性開發機構,整合現有可再生能源技術資源、完善技術與產業服務體系、加強人才培養,提高可再生能源技術創新和產業服務水平;通過建立質量認證體系、風險預警機制、優化特許權招標制度等,對可再生能源及相關產業科技進行規范和調控。
4、提高全社會發展可再生能源的認識
國家各有關部門及各級地方政府,應將發展可再生能源納入建設資源節約型、環境友好型社會的考核指標;通過加強全社會科普教育,樹立生態文明的能源消費新觀念;通過授予自愿認購高價格可再生能源的單位及個人綠色能源標識、節能標識及對企業環保評級等方式,提高廣大公眾可再生能源利用的積極性。5、完善、執行可再生能源相關法律、法規及政策
對現有的《可再生能源法》細則逐步完善,適時出臺與之相配套的行政法規、規章、技術規范及相應的發展規劃,用法律形式確定鼓勵可再生能源技術研究和開發利用的政策。如可再生能源技術研究、開發與商業化過程中資金投入與價格優惠、稅收減免等方面的規定。
同時以制定各類可再生能源開發利用的技術與產品標準,規范市場運行;以相應的懲罰措施,懲治違反相關法律法規的行為,保障立法的有效性。
結論:
總之,通過加強政府政策支持力度,健全促進可再生能源發展的制度、法律、政策體系和社會機制,能有效地促進我國節能環保和可再生能源開發利用事業的健康持續發展。
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關鍵詞:水資源,循環利用,持續發展
Abstract: with the global process of urbanization, the shortage of water resources and water pollution becomes more and more serious water recycle can not only reduce the pressure of the big water shortages, is also the most positive to protect the water environment. This paper introduces the concept of water resources recycling, and probes into the way of water cycle and development model.
Key words: the water resources, recycling, sustainable development
中圖分類號: TV211.1 文獻標識碼:A文章編號:
水是生命之源水是人類社會發展不可缺少的和不可替代的資源,水資源必將成為人類可持續利用的寶貴資源。1977年聯合國水會議向世界發出“水不久將成為一個嚴重的社會危機”的警告,至今水資源危機仍然是困擾世界許多國家的重大難題。
我國是嚴重缺水國家,淡水資源總量約為2.7×1012 m3,居世界第6位。但人均年占有淡水資源量約為2500m3,為世界人均水平的1/4,居世界109位。并且,淡水資源時空分布非常不均勻,大部分降水集中在雨季;南方降水量2000mm,81%水資源集中分布在長江流域及以南地區,西北干旱地區降水量不足50mm,長江以北地區人口占全國的45.3%,耕地占全國的64.1%,水資源量僅占全國的19%。水資源時空不均勻造成了可利用水資源更加緊缺,北方缺水更加嚴重。
一、水資源循環概論
水是循環性資源,亦是可以再生的資源。根據其客觀規律和循環的方式,我們可以把它分為自然循環與社會循環。
1.水的自然循環有多種, 對人類最重要的是淡水的自然循環。水從海洋蒸發, 蒸發的水氣被氣流輸送到大陸, 然后以雨、雪等降水形式落到地面, 一部分形成地面水, 一部分滲入地下形成地下水, 一部分又重新蒸發返回大氣。地面水和地下水最終流回海洋, 這就是淡水的自然循環。
2.水的社會循環是指在水的自然循環中,人類不斷地利用其中的地下徑流或地表徑流滿足生活與生產活動之需。循環系統主要由給水系統、用水系統、排水系統3個子系統組成。給水系統與排水系統好比是一個城市或區域的動脈和靜脈,兩者不可偏廢任何一方。給水系統中若過度取水,河流生態需水量就不能滿足,或者用后的污、廢水不經處理或處理不到位都會影響自然水循環。
污、廢水回用可以減少城市由天然水體的取水量, 緩解水資源危機。可行的污、廢水回用有多方面, 工業企業內部水的循環利用和重復利用是用最廣的一種, 但是我國在這方面與發達國家尚有不少差距。城市污水回用于工業, 需要進行比排入天然水體更復雜的水處理, 但對水短缺的地區, 它在許多方案中仍是比較經濟合理的一種, 在國外已是一種成熟技術, 但在我國尚處于起步階段, 今后潛力是很大的。將城市污水回用于公用設施和住宅沖洗廁所、澆灌綠地、景觀用水, 澆灑道路等, 一般稱為中水道技術, 也是很值得推廣的。
二、水資源循環利用的主要途徑
水資源循環利用的主要途徑一是采取節水措施,通過清潔生產審計,控制企業單位產值耗水量。積極宣傳,提高社會公眾的節水意識;二是流域外調水和適度開采地下水:三是城市污水再生回用,污水經過處理中水回用資源化是國際公認的第二水源,也是水資源可持續利用的主要途徑,按中水回用的各級水質不同可劃分為初級、中級、高級三類。
1.城市污水經一、二級處理后的出水,即中水的初級,可用于水質要求較低的農灌、綠化和建筑施工用水等,經濟技術簡單可行。
2.中水的中級回用
中級回用是指二級處理后的出水,經除磷、脫氮(A/0或A2/0)法等再經過合理的調節、過濾和消毒,可用于冶煉、發電、化工等行業。
3.中水的高級回用
中水的高級回用即水質達到國家雜用水水質標準,其出水可用于市政設施、蔬菜竹產基地、沖廁、路面沖洗等,可取代占自來水總用量達30―40%的市政用水。穩定地成為城市水源的重要部分。理論上如城鎮的生活污水能得到回用,則生活用水總供水量可以削減45%―50%。
三、水資源循環利用發展模式
1.節約用水模式研究。長期以來我國農業采用大漫灌的灌溉方式,用水量大,利用率低,浪費嚴重。可見,我國農業節水潛力相當可觀,應大力研究和分析農業節水模式,通過節水灌溉和節水農業相結合的辦法實現農業節水。在城鎮,要加強水的循環利用研究,控城鎮生活的用水浪費,減少城市給水管網和用水器具漏水損失,充分發揮節水的潛力。
2.清潔生產模式研究。近年來,世界上大力推廣清潔生產,廣泛采用循環利用經過處理的工業廢水。由于采取這一措施,20年來,日本和德國的工業用水的數量沒有增加。美國鋼鐵業在每噸鋼需要的280 t水中,只有14 t是注入的新水,其余用的都是循環水。至2000年,我國工業廢水的重復利用率已經達到70%以上,但與世界先進水平的90%~95%相比,還有不少的差距。根據我國目前的工業用水效率預計,2020年我國工業的年用水量將由現在的1100億m3增加到2000億m3,增加用水量約1倍。這就要求我們必須重視工業用水過程的研究,多角度地選擇清潔生產模式,改進工藝和流程,進一步提高多次重復循環用水,提高用水的效率。
3.污水資源化模式研究。工業廢水資源化的觀念是對傳統工業廢水末端治理的革命,是工業廢水治理的努力方向;城市生活污水的處理可以考慮變集中處理為分散處理,分散處理的主要場所是居民住宅的屋頂。通過在城市建立中水系統,將生活、生產污水處理之后再次使用,從而節約大量的日常用水。經處理過的回用中水,主要可用于沖廁、體育場館、高爾夫球場、澆灌花草樹木、清潔道路、清洗車輛或基建施工、設備冷卻、工業用水及其他可接受其水質標準的用水。我國90%以上的城市水域遭到污染,城市污水(包括生活污水和工業廢水)以每年6.5%的速度增加,預計到2020年城市污水產生量將達到600億t以上。因此,污水資源化應是我國21世紀城市水循環經濟的著眼點,需要大力研究污水處理技術水平和污水資源化應用的方向。
4.雨水資源化模式研究。由于自然和歷史的原因,在我國北方地區,尤其是西北黃土高原的部分地區極度缺水。按可利用水資源統計,當地人均可利用水資源占用量只有110 m3,是全國可利用水資源占有量720 m3的15.3%,是世界人均可利用水資源占有量2970 m3的3.7%。目前在我國的西部地區有近1000萬人的飲用水極度困難。數百年來,西部地區居民積累了豐富的雨水匯集和利用的經驗,使他們得以在這里生存。面對發展的需要,這種傳統的集水方式受到了資金短缺的制約。為此,今后需要大力開展對西北地區雨水利用方面的研究。
5.海水淡化模式研究。海水利用和淡化是解決淡水緊缺問題的有效途徑。據測算,中國城市的用水中約80%是工業用水,工業用水中約80%是工業冷卻用水。如果能夠用海水替代現有工業冷卻用淡水總用量的30%,就可以使沿海城市節約近20%的淡水資源,同時減少冷卻水對環境的污染。我國的海水淡化起步于20世紀60年代,目前在技術上還不夠成熟。今后,需要加強對海水淡化技術、海水對工業設備的腐蝕、海水淡化成本與效益、海水淡化產業化等方面的研究,使海水淡化利用成為我國解決缺水問題的重要選擇之一。
四、結語
水資源循環利用是城市化進程加快的必然結果。積極采取措施,加快城市水資源循環利用,實現城市水資源的可持續發展。
參考文獻:
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華北地區是我國政治、經濟和文化的中心。華北平原2000年人口4.37億,占全國34.8%;GDP3.13萬億元,占全國32.3%;農業灌溉面積3.46億畝,占全國42%。但是,它也是我國水資源供需矛盾十分突出的地區[1-4]。海河流域多年平均水資源總量約為419億m3,人均水資源占有量僅為335m3,不足全國1/6,世界的1/24。
從自然背景看,華北地區十年九旱,尤其1972、1999、2000年華北大旱,出現了嚴峻的缺水局面,不得不采取“棄農、壓工、保生活”的供水措施。從人文背景看,華北地區尤其是海河流域,人類活動強度之大、水資源開發利用程度之高為舉世矚目。20世紀60年代,大力開展水利工程建設,開發利用地表水資源;70年代后尤其1972年大旱,流域地表水不足,開始爭奪地下水。90年代,隨著社會經濟發展人口的增加,水資源嚴重不足導致超采地下水、爭奪雨水。按照國際標準,合理的水資源開發利用程度一般為40%左右。然而,目前海河流域的水資源開發利用程度已經超過了90%。高強度的水資源開發利用導致該地區水資源供需嚴重失衡。目前,海河流域河川徑流衰減十分嚴重。地下水虧空接近900億m3?,F狀年缺水80多億m3,主要靠超采地下水和利用不合標準的廢污水來解決。
水資源的短缺不僅影響國民經濟發展,而且還導致華北地區尤其是海河流域嚴重的生態環境問題[3]。突出表現在:
1.1山區來水大量減少,水資源量衰減嚴重
以首都北京市供水水源地的密云、官廳水庫為例,官廳水庫1955-1984年期間平均來水量11.3億m3,但到1985-1995年期間平均來水量已衰減到2.7億m3,僅為前者1/4。兩個時期的流域平均降水量卻相當(407.5mm)。密云水庫來水減少的趨勢也十分嚴重,相比1960-1979年段,1980-1997年的平均來水量已減少了4億m3。山區水源地來水量的大量減少,給城市和中下游地區的生態環境和社會經濟發展帶來極大的危害。
1.2地下水過量開采,部分地區已經枯竭
到目前,華北城市化地區地下水超采嚴重,范圍已近9萬km2,占平原面積的70%。已分別形成了以北京、石家莊、保定、邢臺、邯鄲、唐山為中心,總面積達4.1萬km2的淺層地下水漏斗區,其中1萬km2范圍的含水層已疏干;形成了以天津、衡水、滄州、廊坊等多個城市為中心、面積達5.6萬km2整體連片的深層地下水漏斗區。地下水枯竭直接威脅華北城市平原地區的安全用水儲備,同時引起嚴重的地面沉降、海水入侵,情況十分危急。
1.3河道斷流,功能喪失
目前華北地區多數中下游河道枯竭斷流,失去了地下水補給、輸沙、排鹽等作用。土地退化、濕地萎縮等生態問題十分嚴重。據統計,總長1萬km的河長中,有4000km河道干涸。海河流域內194個萬畝以上天然湖泊、洼淀現在大多已經干涸。入海水量由20世紀50年代的年均240億m3銳減為2001年的10多億m3。海河流域的生態系統已由開放型向封閉型和內陸型方向轉化,造成河口泥沙淤積和鹽分積累,河口自然生態遭到破壞,河口海洋生物大量滅絕。
1.4水污染嚴重
目前,水污染已由20年前的局部河段發展到現在的全流域,由下游蔓延到中上游,由城市擴散到農村,由地表侵入地下。據統計,近年來海河流域的廢污水排放量每年高達60億噸。官廳水庫因水質惡化,被迫于1997年開始退出生活供水。流域內每年還引用20多億m3污水進行灌溉,對淺層地下水、土壤和農作物造成污染。
產生華北地區水生態環境變化有多方面原因,但核心問題是“水”,即在自然和人類活動作用下的華北地區水循環系統發生了“不健全”的問題。例如,華北地區持續干旱引起降水(廣義水資源量)的減少;土地利用/覆被變化正在改變“陸-氣水循環”的響應關系;城市化過程加速了深層地下水的消耗和水污染問題;流域中眾多的水庫、排洪工程建設改變了河流自然系統水循環的流路,減少了中下游地下水的補水與蓄水功能;社會經濟活動的各種用水行為加劇了人工側支水循環中的“耗水”強度[17],人類活動大量超采地下水大大降低了區域水資源的可再生性。
為了緩解華北缺水問題,人們通過各種資源轉化技術和管理措施節水、通過跨流域調水增加本地的來水。與自然水循環系統相比較,現代水文水資源學科面對的高強度人類活動作用下的“人工”側支水循環作用也愈來愈突出。因此,開展變化環境中的華北地區水循環機理研究,認識“不健全”的水循環過程導致華北地區缺水、水生態環境退化的成因,提出可持續發展理念下解決華北水資源安全、改善生態環境的科學對策,是21世紀國家資源環境領域急待解決的重大國家需求中的水科學基礎問題[4-6]。
3.華北水資源研究的幾點反思
盡管華北水資源已經有了相當的工作,但是目前華北缺水問題還沒有真正解決,水生態環境問題愈來愈嚴重。究其原因,除了華北地區社會經濟增長、人口壓力大和環境發生了新的變化之外,有許多水循環與生態環境交叉的關鍵性基礎科學問題研究不夠。國家在解決華北缺水和遏制嚴重的生態環境退化措施和對策方面,迫切需要深層次的基礎研究的科學依據。這些問題不得不引起人們的反思。
目前,華北水資源研究亟待解決的關鍵問題有[16-32]:
3.1華北山區來水減少的成因問題
近30年華北山區來水及水資源量嚴重衰減,其變化究竟是氣候影響還是人類活動所為?華北山區人類活動用(耗)水究竟是個什么情況?山區土地利用/覆被變化與流域水循環有什么影響關系?山區業已修建大量的水利工程和水保工程,它們究竟在山區來水大量減少的變化過程中起到什么樣的角色?如何認識它們的作用和水源地保護的關系?這些問題過去研究較少,其中內在的原因和機制不太清楚。
3.2華北城市化地區水循環與地下水大漏斗問題
以人類活動為主要特征的華北城市化水循環機理研究十分薄弱,嚴重滯后城市化經濟發展、人口流動面臨的集中供水、水污染、地下水大漏斗等帶來的城市生態環境問題。華北地區的地下水大漏斗主要集中在城市,這無不與城市持續性超采的用水特性有關。但是,淺層地下水與深層地下水的可再生能力有很大的不同。如何認識城市地區淺層與深層地下水的變化機制?如何認識城市集中供水、補水和淺層與深層地下水的水量水質變化以及它們之間的相互作用關系?如何合理修復城市化地區深層地下水漏斗、防止地下水污染?等是急需研究的問題。
3.3平原農業區大埋深條件下“土壤水-地下水”作用機理
相比80年代,目前華北平原農業區處在與過去不同的大埋深地下水條件,土壤層水資源的作用更加突出。但是,大埋深條件下的“土壤水-地下水”作用機理以及地下水參數的變化問題研究還比較欠缺,直接影響農業節水和水資源評價的基礎問題。
3.4對華北地區水生態環境演變過程認識不足
人類活動包括60年代在海河流域建設的大型水利工程對華北持續干旱面臨的水生態環境退化過程究竟起到什么樣的作用?如何看待防洪、缺水和生態環境保護的矛盾與統一的對策措施問題,存在相當大的爭議。
3.5缺乏社會經濟轉型過程中的“生活-生產-生態用水”規律研究,尤其生態需水研究比較薄弱
關鍵問題是:華北地區現狀條件相適宜的節水型“生活-生產-生態用水”應該是什么樣的結構與布局?在社會經濟轉型過程中華北地區的“生活-生產-生態”的用(耗)水會將發生什么的變化?如何估算華北地區的“生活-生產-生態”的用(耗)水,尤其是華北地區生態需水問題?
3.6華北地區生態環境變化的多維調控閾值與修復目標是個新的問題
華北缺水及其聯系的生態環境惡化已是現實。如何從可持續發展的高度和與水相關的生態景觀過程與格局,確定有利于地下水補給、控制地面沉降、防止海水入侵的地下水位、河道生態需水等多維調控閾值?如何確定適當的生態修復目標?是過去沒有研究的問題。
3.7缺乏定量描述人類活動高強度作用下的流域水循環模型及綜合集成系統
在考慮人類活動影響的流域水循環方面,陳家琦最先提出“人工側支水循環”問題(陳家琦,1986),后來王浩提出“自然-人工”水循環二元模式的概念。但是,到目前為止,描述人類活動高強度作用下流域分布式模型研制,仍然是一個空白。在解決區域缺水與修復生態環境的決策支持問題方面,也缺乏將水循環變化和水生態環境演化耦合的綜合集成仿真系統。
3.8針對南水北調工程實施后如何合理調配“地表水-地下水-外調水”的問題,其科學基礎研究有待進一步加強。
由于供水系統是由當地的地表水、地下水和外調水以及處理的回用污水等多水源組成,在地表水調節水庫不足情況下,如何合理調配各種資源,充分發揮多種水源的綜合效益,是迫切需要研究的難題。其科學問題的難點是:解決華北缺水以及生態環境修復決策中合理調配的科學依據和準則是什么?如何將自然科學問題與社會科學問題統一到區域可持續發展層面,提出華北地區經濟結構調整等重大決策的支持?
4.問題與挑戰
從華北地區水資源安全問題的國家需求的水循環基礎科學問題看,最為突出的挑戰有下列幾個方面:
4.1流域水循環及生態環境變化中的人為影響因素的確定與量化方法
華北地區人口密度大,社會經濟發達。1980年以來華北地區的流域產流和地下水補給條件發生了明顯變化,導致了華北山區徑流明顯減少、城市化地區地下水大漏斗問題嚴重、區域水資源評價還原估算等困難。這些變化的原因是什么?如何識別流域水循環中人工側支水循環的貢獻,科學估算水資源量?如何量化華北地區水生態環境變化中的人類活動的貢獻,剖析近五十年海河流域生態環境的演變過程?是揭示海河流域生態環境惡化根本原因的關鍵。
4.2華北地區社會經濟轉型中的用水規律
由于華北地區特殊的地位和水資源限制矛盾,其用水結構正在不斷發生變化。在經濟全球化進程中華北地區經濟結構將面臨重組與優勢產業發展模式新的格局挑戰。因此,社會經濟轉型過程中華北地區的“生活-生產-生態”的用水變化規律尤其是生態需水量估算,成為關鍵的科學問題。這需要借鑒國外發達國家和發展中國家經驗,開展經濟學、地理學、生態學與水資源的交叉研究。
4.3流域水循環與生態環境變化的耦合機理
華北地區缺水問題與目前生態環境惡化有直接的關系,涉及到地理、水文、社會經濟多個方面。如何將高強度人類活動影響的流域水循環變化過程與所制約的水生態環境變化過程實質地聯系?它們的耦合機制是什么?如何建立高強度人類活動影響下的流域水文-生態模型,定量復演變化環境中的流域水循環過程以及水文-生態變化過程?是擬解決的關鍵問題。
4.4可持續發展與地區經濟結構調整的“節水-調水-用水”效益配置
南水北調工程實施后,如何合理調配各種資源,充分發揮多種水源的綜合效益,是問題的關鍵。目前,在多水源如何配置的效益評價問題上有相當多的爭議。焦點是:如何確定華北地區未來的經濟系統在生態系統中的地位?如何協調華北地區缺水背景下,社會經濟發展和修復生態環境之間的用水矛盾問題?如何通過華北地區用水大戶的農業經濟結構的調整提高農業用水的效益?因此,從可持續發展基本準則出發,在前面四個關鍵問題(流域水循環、生態演化、社會經濟用水以及它們綜合集成的系統規律)基礎上,進一步研究華北地區未來經濟結構調整的“節水-調水-用水”配置的綜合效益,是解決國家需求應用問題的關鍵。
5.展望
長期以來,華北地區高強度的人類活動和社會經濟發展與生態環境之間總是存在不可避免的沖突和矛盾,尤其是近50年來。有否二者共享的協調途徑呢?從宏觀的戰略方面,可持續發展的理念為解決這對矛盾提供了準則。生態經濟學的價值觀為構建有利于華北地區自身環境的經濟發展,提供了實現可持續發展模式的可能。為了真正解決華北缺水問題,提出有效的環境修復對策,除了要有新的思路之外,重視日趨嚴重水的問題的科學基礎研究和針對國家重大需求的應用研究十分重要。
在未來的十年內,華北水資源已經與水相關的生態環境修復研究,可望在水循環基礎研究、水生態環境演變及社會經濟用水研究,和綜合集成模擬、調控與修復對策研究三個層面上有所進展,系統關系如圖1所示意。
水循環基礎層面上,將會注重于:
(1)華北地區干旱及生態演變的氣候背景研究
(2)華北典型山區徑流變化及環境影響的水循環機理研究
(3)華北典型城市地區水環境變化與地下水可再生性研究
(4)華北典型平原農業區環境變化及水循環機理研究
(5)變化環境中的流域水循環及分布式模型研究。
在水生態環境演變及社會經濟用水層面上,將會注重于:
(1)華北地區現代生態環境系統的形成過程與演變機理研究
(2)華北地區社會經濟轉型下用水規律研究和華北地區生態變化的安全閾值與修復目標研究。
在水資源安全和生態環境修復對策層面上,將會針對南水北調重大工程和北方節水問題,注重于:
(1)水-生態-社會經濟復合系統綜合集成研究
關鍵詞:環保型;水處理技術;趨勢
中圖分類號:X324 文獻標識碼:A 文章編號:
1 我國供水水處理技術現狀
當前我國供水水處理產業鏈條主要包括采水、制水以及分銷使用等幾個階段。其中水的生產供應階段主要是指首先通過輸水管網系統將地表水、地下水或其他可利用的潔凈水資源通常稱之為處理原水,輸送至水源處理加工廠,原水在處理加工廠根據其不同的用途和消費者使用需求按照加工標準經過嚴格的加工處理流程制成具有各類用途的成品水,然后再利用供水輸送網絡將加工完成的成品水輸送給消費者。
對供水公司而言,環保型水處理技術的普及應用一方面對于保證工業水質的良好品質以及冷卻水的正常循環使用意義重大,另一方面,對于維持工業、農業以及人民日常生活用水品質的安全穩定,節約水源減少水污染等方面發揮著重要作用,并且環保型水處理技術在成品水制備過程中對于節能、節材、延長設備的使用壽命及檢修周期,減少工程投資方面發揮著積極的作用。
2 水處理概念
簡單的講水處理技術是為了滿足工農業生產及人民日常生活需求,通過生物、化學或的處理方法對水源進行深度處理的技術。如果水源處理加工技術是對環境沒有污染、對人體沒有危害的,這樣的水處理技術稱為環保型水處理技術。環保型水處理技術主要采用化學或物理的方法,相對于化學方法控制繁瑣及可能帶來的危害性,物理性方法因其安全無害、便于操作、經濟效益高、使用方便周期長而引起人們的廣泛關注而發展迅速,具有廣闊的發展前景。
3 環保型水處理技術
3.1 反滲透水處理技術
反滲透水處理技術的基本原理是在一定的溫度和壓力下,利用半透膜易透水而難透鹽的物理性質,從海水中制備淡水的技術,目前國內一些沿海城市的供水公司多采用這種水處理技術。這種方法是利用鹽分等其他海水雜質的物理性質來分離淡水,研究表明淡水中水的摩爾分率比鹽水中水的摩爾分率高,從熱力學原理來分析,水分子會在這種濃度差的作用下從化學位高的淡水室經過半透膜向化學位低的鹽水室轉移,我們稱這個過程為滲透作用,雖然鹽分在右室中的化學位比左室中的高,但膜的半透性阻止了鹽分從右室進入左室的滲透過程。反滲透水處理技術在凈化海水、一些湖泊等含鹽分較多的水源處理中可以有效分離淡水 ,處理效果符合人民生活及工農業生產用水的標準。
3.2 超聲水處理技術
超聲技術是利用超聲技術降解水中的化學污染物,尤其是一些難降解的有機污染物,是近年來發展起來的新型水處理技術,尤其是廢水中難降解的有機物的治理,它具有去除效率高、反應時間短、設備簡單、占地面積小等優點。超聲技術在處理微污染水、高濃度難降解的有機廢水、污泥以及飲用水殺菌、消毒和工業廢水的阻垢、除垢等方面的研究,已取得了不錯的效果。與紫外線、熱、壓力、化學等處理方法相比,超聲波對污染物的處理更直接,對設備的要求也更低。目前超聲水處理技術多被供水公司應用于強化微污染水的生物處理,通過一定強度的超聲波處理來加強膜生物反應器的生物活性,增加反應器的有機負荷,提高有機物凈化效率。
3.3 膜處理技術
目前國內主要應用的環保型水處理技術中,膜處理技術是提高飲用水水質的一種有效新途徑,作為一種新型的流體分離操作技術,在水質深度處理和中水回收利用方面發展迅速,在當代水處理技術中占有重要的地位和作用。國內在膜處理技術存在的主要發展瓶頸主要在于研制新型膜處理工藝與設備方面,在發展過程中,應將發展符合國內需求的新型膜處理技術和適當引進國外膜技術結婚前起來,在提高飲用水水質的同時,努力降低水處理過程副產物生成量并降低處理成本。
3.4微污染水處理技術
微污染水是指飲用水源收到主要是有機物污染,使部分指標超過飲用水源的衛生標準。這類水中所含的污染物種類較多、性質較復雜,但濃度比較低。處理流程一般包括預處理、常規處理和深度處理三個方面。預處理是采用適當的物理、化學或生物的處理方法,對水中的污染物進行初級去除,減輕常規處理和深度處理的負擔,改善和提高飲用水水質。預處理又分為曝氣法、吸附法、化學藥劑法和生物法。常規處理的對象主要是水中的懸浮物、膠體雜質和細菌,常規處理工藝后,采用適當的處理方法,將常規處理工藝不能有效去除的污染物或DBPs的前驅物加以去除,主要包括臭氧氧化、活性炭吸附、光催化氧化以及其他如TO2/紫外光/臭氧/BAC聯用的方法等。
微污染水處理技術可以作為傳統處理工藝的補充針對不同的水質,國內逐漸投入應用的主要有強化混凝和強化過濾兩種技術模式,處理效果滿足達到相關的供水質量標準。
4 當前我國水處理面臨的主要問題
4. 1 水處理技術的發展缺少完整學科的支持
水處理是作為一門邊緣學科,是給排水與廢水處理的基礎上,綜合了化學技術、生物技術與工程和新材料等多個學科的相關原理技術,水處理正向著新的概念、新的方法和理論研究的方向發展,原有的概念知識體系已不能滿足水處理實踐的要求,需要擴展支撐學科的發展,不斷從相關學科中汲取精華。
4. 2 缺少先進水處理技術支持
與歐美等發達國家相比,我國水處理技術落后。水處理產業弱小,研究力量薄弱,導致水的有效利用水平低下,在有限的水資源上不能充分發揮水處理的作用,水處理技術的不發達從一定程度上導致了缺水形勢的惡化。
4. 3 水源污染嚴重
近些年,隨農藥用量的增加和鄉鎮企業的發展,水體污染有由點向面、由干流向支流擴展的趨勢。水源污染增加了水源選擇的難度和處理的難度。
4.4 水資源要合理開發利用
水資源保護與可持續利用滿足社會經濟發展對水量和水質日益增長的要求,同時維護水資源的水文、生物和化學等方面的自然功能以及維護和改善生態環境的前提下,合理充分地利用水資源,使得經濟建設與水資源保護同步發展。
5 前景展望
按照當前環保形勢的需要及可持續發展的現實要求,加快環保型水處理技術的革新,注重膜分離技術的研究,加強物理方法在水處理技術中的應用,將成為日后水處理研究方向的重點,應注意緊跟時代步伐尋求快速發展,注意分析總結我國水處理產業發展中的問題,充分認識我們水處理行業的發展現狀。
參考文獻:
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